РАЗРАБОТКА ИНТЕРАКТИВНОГО
ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНИКА ПО КУРСУ
«ФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА ДЛЯ НАНОТЕХНОЛОГОВ» Штехин И.Е., Солдатов А.В. Южный Федеральный университет,
физический факультет
ilia@aaanet.ru
Описывается разработка и перспективы внедрения в образовательный процесс интерактивного электронного учебника (ЭУ) по курсу «Физика конденсированного состояния для нанотехнологов». Данный курс является основополагающим в рамках специальности «Нанотехнология», на его основе базируется понимание остальных курсов указанной специальности. Данный лекционный курс предназначен для студентов старших курсов и магистратуры инженерных и естественнонаучных факультетов ВУЗов. Его разделы могут быть использованы в рамках других общих курсов на естественнонаучных и инженерных факультетах, например. «Атомная физика», «Электричество», «Оптика», «Молекулярная физика», «Теория упругости сплошных сред», а так же любого курса по специализации, составной частью которого являются темы: «Строение вещества», «Материаловедение», «Физика металлов», «Физика полупроводников и диэлектриков», «Физические основы наноразмерных процессов».
Настоящий электронный учебник предназначен как для самостоятельного изучения курса «Физика конденсированного состояния вещества» студентами и магистрантами высших учебных заведений специализирующимися в области нанотехнологии, так и для использования в качестве лекционных демонстраций непосредственно в лекционных курсах. Возможно применение учебника в системе дистанционного образования. ЭУ состоит из 12 основных блоков, каждый из которых представляет собой самостоятельный раздел, включающий в себя содержание, связанное гиперссылками с необходимым местом в тексте, основную информационную часть. Каждый блок может быть использован автономно при необходимости включения его в том или ином разделе курса лекций по усмотрению преподавателя.
В отличие от классических учебников по физике твердого тела настоящий курс предполагает освещение, как теоретических основ физики твердого тела, так и изучение экспериментальных методик применительно к нанообъектам. Мультимедийный характер учебника позволяет создавать эффект визуального наблюдения за процессами, происходящими при рассмотрении разных явлений, происходящих в нанообъектах при их возникновении, воздействиях на них света, тепла, магнитного и электрического поля, механического воздействия и т.д. Это позволяет без проведения реальных дорогостоящих экспериментов наглядно показать природу тех или иных явлений, происходящих в нанообъектах, проводится сравнение с процессами, происходящими в классических твердых телах. В электронный учебник встроен блок проверки степени усвоения материала с переадресацией (в случае неверного ответа) на повторение требуемого раздела курса.
Так как специфика данного курса, подразумевает большое количество иллюстративного и дидактического материала в виде рисунков, схем, моделей, что не является одной из наиболее просто решаемых задач в традиционном курсе, то это преимущество так же является немаловажным с точки зрения функционального применения данного ЭУ. Одним из достоинств настоящего учебника является возможность интеграции данного курса с другими научными и учебными областями, такими, например, как химия, материаловедение, микроэлектроника. Немаловажным фактом является и то, что с помощью ЭУ можно легко восстановить в памяти студентов необходимую информацию по отдельным разделам Физики конденсированного состояния вещества, для полного и качественного усвоения материалов специальных курсов специальности «Физика конденсированного состояния вещества» без затрат времени на повторение во время лекций по специальным курсам. Достаточно просто давать ссылки на необходимые разделы ЭУ заранее до начала лекций для самостоятельной подготовки студентов, либо производить демонстрации необходимых схем и выводов во время лекций по специальным курсам. Важно и то, что основной материал излагается из простых физических принципов, что позволяет использовать его при обучении не специализирующихся в физике, но по роду занятий нуждающихся в получении начальной базе по физике нанострутур.
В качестве программного обеспечения, использованного для создания учебника, выбрана среда для презентаций Microsoft PowerPoint. В электронный учебник встроены видеоролики, для проигрывания которых используется программа Windows Media-Player, а так же gif – анимации, которые воспроизводятся непосредственно средой Microsoft PowerPoint. Для воспроизведения презентации непосредственно на локальном компьютере не требуется установки лицензионного программного продукта Microsoft PowerPoint, так как в комплект диска входит свободно распространяемый проигрыватель презентаций PowerPoint. ЭУ представляет продукт, который может быть установлен как локально на компьютерах класса IBM РС с операционной системой Windows 2000, XP, Vista, так и на web-сайте. В настоящее время проводится опытное внедрение ЭУ в учебный процесс. В курсе лекций выделяются часы для практических занятий с целью внедрения интерактивных форм обучения с использованием персональных компьютеров на базе одного компьютерного класса.
|
